Расчёт на сдвигоустойчивость

Дорожную одежду проектируют таким образом, чтобы под действием динамической нагрузки в грунте земляного полотна и слабосвязных слоях основания за весь срок службы не накапливались недопустимые деформации.

Чтобы оценить сдвигоустойчивость конструкции дорожной одежды при динамической нагрузке, выполните следующие действия:

  1. Установите критерий расчёта на сдвигоустойчивость, нажав кнопку Главная > Расчёт >  Cдвигоустойчивость или откройте вкладку  Свойства проекта и в группе  Общие параметры проекта в критериях расчёта установите флаг  Расчёт на сдвигоустойчивость.

  2. По умолчанию грунт земляного полотна, дополнительные и слабосвязные слои также рассчитываются на сдвигоустойчивость. Если же по каким-либо обстоятельствам этого делать не нужно, то в свойствах таких слоёв и в свойствах грунта можно отключить опцию  Проверить на сдвиг.

  1. Средневзвешенный удельный вес слоёв можно назначить двумя способами: рассчитать по формуле исходя из плотностей материалов и толщин слоёв или принять усреднённое значение 0,002 кг/см3. При расчёте по формуле убедитесь, что заданы корректные значения плотностей материалов. Для подстановки усреднённого значения снимите флаг  Рассчитать средневзвешенный удельный вес конструкции автоматически в свойствах варианта в группе  Параметры расчёта на сдвигоустойчивость.

  2. Если в конструкции используются материалы с пользовательскими характеристиками, убедитесь, что для слабосвязных материалов, материалов дополнительных слоёв основания и грунтов в группе  Сдвигоустойчивость заданы корректные значения угла внутреннего трения и сцепления (поля  Статический угол внутреннего трения φст,  Угол внутреннего трения φ и  Сцепление cn). Также определите коэффициент работы конструкции на границе основания и грунта (поле  Коэффициент деформации Кд). Поле Кд (укреплённое основание) заполняется значением, которое принимает коэффициент деформации в случае наличия укреплённого слоя основания над грунтом или дополнительным слоем основания. Для применения этого значения в расчётах свойствах укреплённого слоя основания должна быть включена опция Укреплённое основание.

Результаты расчёта конструкции по критерию сдвигоустойчивости отображаются в области формирования конструкции в столбце  Сдвиг и в свойствах варианта в группе Результаты расчёта на сдвигоустойчивость.

В области формирования конструкции дорожной одежды в столбце Сдвиг для монолитных материалов отображается значение модуля упругости при расчёте на сдвигоустойчивость (динамическая нагрузка). Для остальных конструктивных слоёв отображается значение модуля упругости при расчёте на упругий прогиб. В слое грунта земляного полотна отображается значение его модуля упругости.

Помимо значения модуля упругости, для дополнительных слоёв основания и грунтов отображается значение запаса прочности, рассчитываемое по формуле:

где — расчётный коэффициент прочности по сдвигоустойчивости;

— требуемый коэффициент прочности конструкции дорожной одежды по критерию сдвигоустойчивости.

Если значение запаса прочности больше нуля, т.е. конструкция удовлетворяет критерию сдвигоустойчивости при динамической нагрузке, то в дополнительных и слабосвязных слоях основания и в слое грунта отображается подсказка в виде значка , в противном случае отображается значок .

В инспекторе объектов в свойствах варианта при расчёте на сдвигоустойчивость конструкции отображается дополнительная группа Результаты расчёта на сдвигоустойчивость. В ней для грунта и дополнительных слоёв отдельно приведён более подробный отчёт о расчётных параметрах.

Рассмотрим подробно результаты расчёта на сдвигоустойчивость.

  • Расчётное активное напряжение сдвига от действующей нагрузки T.

  • Предельное активное напряжение сдвига Тпр, превышение которого вызывает нарушение прочности на сдвиг.

  • Расчётный коэффициент прочности Красч при расчёте на сдвигоустойчивость.

  • Требуемый коэффициент прочности Ктр при расчёте на сдвигоустойчивость.

  • Запас прочности слоя.